 |
Способы пакетной высечки продукции
|
|
|
|
Для изготовления перечисленных выше продуктов в высекальном оборудовании применяются следующие способы пакетной высечки: высечка продукции с подачей материала на неподвижный штамп; высечка продукции из неподвижного материала подвижным штампом; полная высечка внешнего замкнутого контура; отделение углов; закругление углов; односторонняя обрезка; двусторонняя обрезка; трехсторонняя высечка; высечка с непрерывным проталкиванием материала через штамп; высечка с противодавлением; высечка с прижимом стопы подаваемого материала; высечка продукции из полосового материала, полученного предварительной разрезкой полноформатной стопы на полосы; высечка продукции из полноформатной стопы материала; высечка продукции из прямоугольных заготовок, полученных путем предварительной разрезки полноформатной стопы на полосы и полос на заготовки; высечка продукции из прямоугольных заготовок-двойников, полученных путем предварительной разрезки полноформатной стопы на полосы и полос на заготовки.
Принцип непрерывного проталкивания материала через штамп. Работа высекального устройства, действующего по способу непрерывного проталкивания стопы прямоугольных заготовок материала через высекальный штамп за рабочий ход плиты пресса.
Высекальное устройство включает L-образный лоток подачи 1 стопы прямоугольных заготовок материала 2; штамп 3, закрепленный в штамподержателе 4; прессующую плиту 5 механизма давления с приводом от гидроцилиндра; разделительный нож 6; лоток вывода продукта (на рисунке не показан).
Работа высекального устройства состоит в следующем. Стопа прямоугольных заготовок 2 укладывается на почти горизонтальный лоток подачи 1 между штампом 3 и плитой 5 пресса. Плита 5 проталкивает материал через закрепленный штамп до лотка вывода. Разделительный нож 6 прорезает обрезки и отделяет их от продукта.
|
|
|
Для увеличения срока службы штампа небольшая стопа заготовок в несколько миллиметров должна оставаться перед штампом и высекаться при следующем рабочем ходе плиты пресса. Рабочий ход плиты имеет индивидуальную регулировку.
Для данного способа высечки характерно небольшое количество отходов размером до 3 мм, что обеспечивает высокую экономичность производства. Данный способ высечки устраняет обработку уступами, образование заусениц. Непрерывный процесс высечки за большой рабочий ход прессующей плиты повышает производительность высекальной машины.
Большое удобство предоставляет двусторонний лоток подачи, выполненный в виде угольника, на который устанавливается стопа заготовок материала. Кроме двух лежащих внизу опорных плоскостей угольника другие опорные поверхности при высечке не нужны. При загрузке оператор не подвергается опасности, потому что штамп закрывается остатками заготовок. Для этой же цели рабочий ход плиты пресса включается только после того, как оператор закончит операцию подачи стопы заготовок на подающий лоток.
Данный способ высечки устраняет образование пробок из обрезков. Нарезанные кромки отходов удаляются под воздействием силы тяжести. Высекальное устройство имеет большую технологическую гибкость, заключающуюся в изготовлении этикеток от малого 10´10 мм до большого формата 330´380 мм. Машина использует только одно движение — горизонтальный ход плиты пресса. Это гарантирует высокую точность высечки по сравнению с двухходовым принципом высечки.
Минимальный допуск на высеченную продукцию (0,2 мм) обеспечивает выполнение дальнейшего технологического процесса без каких-либо проблем. Это прежде всего относится к надежности функционирования машин для приклейки этикеток и устройств для считывания кредитных карт, к которым предъявляются требования ISO стандарта и которые должны читаться машиной.
|
|
|
Высечка с противодавлением. При высечке с противодавлением прямоугольные заготовки в стопе 2 продавливаются плитой 5 пресса с гидравлическим приводом через высекальный штамп 3. С задней стороны штампа на стопу воздействует матрица 7, находящаяся в высекальном штампе и нагруженная пневматическим противодавлением (рис. 6.2). Благодаря противодавлению материал выравнивается и спрессовывается, прежде чем более сильное гидравлическое давление преодолеет пневматическое сопротивление матрицы и протолкнет в спрессованном состоянии заготовки через штамп.
В результате получается высокоточная высечка, которая не достигается при проталкивании без противодавления.
После рабочего хода высечки цилиндр механизма противодавления сталкивает высеченный материал назад в лоток подачи, из которого он вынимается. При этом производительность снижается примерно наполовину.
Несмотря на некоторое снижение производительности, высечка с противодавлением находит применение при особых требованиях к точности изготовления крупноформатных этикеток, которые могли бы по причине недостаточной жесткости материала выпадать перед высекальным штампом, а также при высечке продукции из синтетических пленок.
Высечка с прижимом стопы заготовок на лотке подачи. При определенных форматах и материалах в процессе высечки может происходить выдавливание вверх еще не высеченной стопы на лотке подачи. Печатное изображение и линии высечки в одной стопе тогда не будут соответствовать друг другу. Этот эффект находится в зависимости от высоты стопы заготовок и может возникать при обработке следующих заготовок: длинных и одновременно узких форматов (горловое кольцо, бандероли для стеклянной упаковки и коробок);
заготовок, которые не лежат ровно перед высекальным штампом, например, из-за одностороннего наслоения краски, перфорации, тиснения;
заготовок в виде сфальцованной и сшитой продукции. Такая продукция приводит к образованию клина вследствие различной толщины материала.
|
|
|
В случае нецелесообразности снижения высоты вкладываемой пачки 1 прижим 2 может устанавливаться в отверстие зажимного кулачка 3 (рис. 5.3). При этом используется зажимной кулачок, который базирует и держит высекальный штамп по заднему торцу со стороны места выдавливания.
Высечка из заготовок-двойников. С целью экономии материала полоса может содержать две заготовки, например, этикетки для моющего средства или аналогичные печатные изделия. Заготовки располагаются в шахматном порядке, при этом вторая повернута на 180 ° (рис. 6.4).
Процесс высечки выполняется в два хода. Полосы вкладываются в машину стопами чаще всего по 1000 листов (рис. 6.4, а). При первом ходе высечки вырубается нижняя заготовка, лежащая в лотке подачи, в то время как верхняя полоса отделяется от заготовки (рис. 6.4, б). Эта верхняя полоса проходит рядом с ножом на держателе, который помещен на лотке подачи. Верхняя «проходящая мимо» заготовка вынимается вручную из держателя, поворачивается на 180° и вкладывается для второго хода высечки в машину (рис. 6.4, в). Положение штампа при этом не меняется.
Данный метод осуществляется благодаря технологическому принципу, заложенному в конструкцию машин для сквозной высечки, заключающемуся в том, что стопе полос необходим только один прямой базировочный угол. Этим прямым углом стопы вкладываются в лоток подачи высекальной машины. Другие две стороны стопы, направленные в сторону обслуживания, могут иметь любую форму.
Преимущества данного способа следующие: экономия почти 50% времени высечки по сравнению с применением высечки из полос с одной заготовкой; экономия бумаги около 20 %; использование одних и тех же высекальных штампов.
Высечка с предварительной разрезкой. Высечка с предварительной разрезкой применяется для разделения этикеток, расположенных в определенном порядке. Речь идет о черновой вырубной высечке, за которой следует окончательное формообразование этикетки.
Высечка этикеток осуществляется в два этапа. На первом этапе выполняется предварительная (черновая) вырубка заготовок 3 штампом 2 с открытым контуром (рис. 6.5) из стопы 1 полос материала. Это распространенный технологический метод. Высекальный штамп может быть выполнен с прямолинейным или специальным криволинейным незамкнутым контуром. На втором этапе осуществляется чистовая высечка этикеток из стоп заготовок.
|
|
|
При использовании данного способа появляется возможность поочередно разделять этикетки, расположенные в шахматном порядке и вдвинутые друг в друга (рис. 5.6, б). Примером может служить V-образная этикетка для горлышка пивной бутылки, которая укладывается в шахматном порядке на длине 70 см 13 раз вместо прежних 9 раз при обычном прямом разрезе. Экономия материала составляет 30,8 % и достигает при иной форме этикеток, например кольца для шампанского, 50%.
Таким образом, в зависимости от разнообразия продукции при односменной работе экономится 100-200 т бумаги в год, что наряду со снижением расходов способствует защите окружающей среды.
Особенности конструкций машин и оснастки для высечки продукции из стопы
Для высечки продукции из полосовых и полноформатных стоп материала используются одно, двух- и трехкоординатные гидравлические прессы. Примерами подобных прессов являются однокоординатный пресс Lombardy CHAMPION (рис. 6.7), двухкоординатный пресс Lombardy Master фирмы LOMBARDY и трехкоординатный пресс Yawa CBQ-800 фирмы YAWA.
Гидравлический пресс для высечки из полосового материала состоит из устройства подачи полосового материала под штамп и гидропривода вертикального движения головки со штампом. Вырубленные этикетки проходят через штамп и скапливаются в накопителе. В некоторых машинах этикетки выводятся по специальному выводному транспортеру без остановки машины. Высечка из полосы, как отмечалось выше, позволяет вкладывать кольеретки одна в другую, что дает возможность компактно размещать продукцию на полосе и приводит к значительной экономии материала.
В двухкоординатных высекальных машинах полноформатная стопа неподвижна во время установки материала и высечки. В течение позиционирования головка со штампом перемещается в двух горизонтальных направлениях при помощи подвижных суппортов.
В трехкоординатных высекальных машинах головка со штампом при позиционировании, кроме горизонтального перемещения по двум координатам, имеет возможность поворачиваться до 180 или 360°, при этом точность приводки достигает 0,02 мм. Использование поворотной головки позволяет максимально экономично располагать раскройки или этикетки на листе. Возможно использование нескольких соединенных штампов вместо одного, что повышает производительность.
|
|
|
Рассмотрим особенности конструкции высекальных прессов с подачей стопы заготовок на неподвижный штамп на примере прессов фирмы BUSCH.
Пресс для сквозной высечки содержит высекальное устройство, включающее штамподержатель со штампом, механизм давления, разделительные ножи и лоток подачи; устройство вывода, выполненное в виде V-образного желоба; устройство для вывода обрезков; дополнительные устройства противодавления и прижима стопы материала; защитные устройства; гидросистему для питания гидропривода механизма давления.
Механизм давления представляет собой плиту пресса, жестко связанную со штоком гидроцилиндра.
Штамподержатель включает не менее пяти зажимных кронштейнов с кулачками, которые располагаются на планшайбе. Планшайба установлена в неподвижном шпинделе с возможностью регулировки окружного смещения для корректировки относительного положения штампа и заготовки материала с помощью винтового механизма. Положение зажимных кронштейнов с кулачками на планшайбе может быть также отрегулировано для достижения требуемой позиции высекального штампа.
В стандартное оснащение включены разделительные ножи, которые могут быть установлены на любом зажимном кронштейне для отделения обрезков в любой требуемой точке штампа. Удаление обрезков устраняет отклонения в размерах продукции, вызываемые забиванием обрезков.
Высекальная машина может быть снабжена средством для вывода обрезков. Это средство представляет собой ленточный конвейер, состоящий из горизонтальной и подъемной частей и имеющий индивидуальный привод. Отходы выводятся в контейнер, высота которого не превышает 145 см. Высота конвейера может изменяться.
В линию с высекальной машиной модели может быть установлена обвязочная машина, при этом обвязочная машина занимает место выводного лотка и напрямую связана с высекальной машиной. По удлиненному проводящему лотку высеченный материал транспортируется до обвязочной секции, где он обвязывается (обандероливается) полиэтиленовой лентой шириной 19,39–58 мм с использованием метода горячей сварки.
Обвязочная машина может быть отключена от высекальной машины в случае высечки материала большого формата или материала, который не должен обвязываться. Для этой цели устанавливается дополнительный выводной лоток с кожухом безопасности.
Конфигурации оборудования для высечки и обвязки этикеток
Описанные методы высечки наружных контуров печатной продукции, ассортимент машин и потребность пользователя являются основой для формирования оптимальной конфигурации оборудования для высечки и обвязки этикеток.
Ряд фирм (например, фирма BUSCH) предлагает следующие конфигурации высекального оборудования с обвязочными устройствами.
Конфигурация 1 состоит из высекальной машины с отдельным настольным обвязочным устройством. Высекальная машина работает по принципу проталкивания в горизонтальном направлении с использованием гидропривода. Фирма для продажи выставляет пять различных базовых моделей. Они отличаются форматом высечки и числом ходов рабочего органа. Один обслуживающий рабочий загружает высекальную машину и включает ее. Высеченные этикетки собираются в выводном желобе, из которого второй рабочий вынимает этикетки стопками, перевязывает в настольном обвязочном устройстве бумажными или пленочными лентами.
Конфигурация 2 имеет высекальную машину с пневматическим устройством противодавления и отдельное настольное устройство обвязки. Высекальная машина такая же, как в конфигурации, но с дополнительным устройством противодавления для высокоточной высечки. Один обслуживающий рабочий загружает и разгружает высекальную машину, включает ход высечки и обвязывает высеченные пачки этикеток в настольном обвязочном устройстве. С целью повышения производительности обвязка может выполняться вторым рабочим.
Конфигурация 3 представляет собой линию для высекания и обвязки и содержит высекальный автомат, как при конфигурации 1, но с непосредственно подключенным обвязочным автоматом для обвязки пленкой. Соединение в линию высекальной машины и обвязочного автомата позволяет обслуживать ее одному рабочему.
Конфигурация 4 — технологический комплекс, включающий машину для черновой высечки заготовок, высекальную машину для высечки этикеток и настольное обвязочное устройство.
Конфигурация 5 — комплекс, включающий машину для черновой высечки заготовок и линию для чистовой высечки и обвязки пленкой PE.
Конфигурация 6 представляет собой поточную линию для изготовления этикеток.
На линии выполняются следующие варианты технологического процесса: 1) предварительная черновая разрезка, высечка готовых изделий и обвязка пленкой PE; 2) предварительная разрезка методом вырубки и высечка готовых изделий с противодавлением.
Сущность технологического процесса, выполняемого на высекальной линии модели LABEL LINE 72/102.
Стопа полос запечатанного материала вручную подается в машину для высечки заготовок STS (поз. а). Толкатель 1 перемещает стопу полос заготовок под толкатель 2 (поз. b). Толкатель 2 осуществляет непрерывное пополнение стола перед толкателем 3 (поз. с). Толкатель 3 сдвигает первую стопу на шаг под штамп предварительной высечки согласно входным меткам, которые считываются сканирующим устройством (поз. d). Прямолинейный или контурный вырубной штамп разделяет полосовую стопу на отдельные стопы заготовок. На рис. 6.22 представлены контурный штамп и сблокированные этикетки (поз. e). Окончательная высечка этикеток (поз. f), упаковка отдельных стоп этикеток (поз. д) и их перемещение по выводному лотку (поз. h) выполняются на высекально-обвязочной машине VSB. Обрезки удаляются из высекально-обвязочной машины с помощью конвейера KF.
Особенности наладки высекального оборудования с продавливанием материала через неподвижный штамп
Рассмотрим процесс наладки высекальных машин на примере прессов фирмы Busch.
В процессе наладки высекальной машины производятся следующие виды наладочных работ: установка штампа; индивидуальная регулировка положения опорных плит лотка подачи; регулировка хода плиты механизма давления; установка и регулировка положения выводного желоба; пробная высечка и установка разделяющего ножа; установка устройства противодавления и прижима.
Установка высекального штампа производится в определенной последовательности. Берется один лист из середины любой стопы заготовок. Заготовка наклеивается на красную сторону алюминиевой наладочной колодки поверх отверстий. При этом заготовка должна лежать точно в углу колодки.
Высекальный штамп укладывается вручную лезвием на наклеенную заготовку этикетки, определяется точное положение его на печатном изображении этикетки. С помощью поставляемого с машиной крепежного элемента высекальный штамп привинчивается на наладочную колодку.
Наладочная колодка с привинченным высекальным штампом укладывается в лоток подачи. При этом сцепляющие магниты, находящиеся на боковых поверхностях колодки, должны прилегать к плоскостям угольника лотка подачи.
Зажимные кулачки, расположенные на кронштейнах, устанавливаются к обратной стороне высекального штампа (рис. 5.26). При этом короткие кронштейны с кулачками держат штамп снизу. В верхней части этикетки устанавливается один длинный кронштейн. Остальные длинные кронштейны располагаются по диагонали к коротким кронштейнам. Кронштейны имеют возможность перемещения в сторону после освобождения крепежных винтов. Регулировка высоты зажимных кулачков происходит после освобождения зажимных винтов крепления шпинделя и его перемещения винтовым механизмом, приводимым в движение вращением маховика.
Лоток подачи отодвигается назад настолько, чтобы высекальный штамп можно было удобно установить в кулачках кронштейнов. Высекальный штамп зажимается кулачками. Освобождается винт крепления зажимного элемента на наладочной колодке со стороны вывода. Наладочную колодку, элементы крепления и винт крепления удаляют из угольника подачи. Затем производится установка угольника подачи по отношению к высекальному штампу.
Для этикеточной бумаги угольник подачи устанавливается на расстоянии 0,5–1,0 мм от лезвия высекального штампа. Для толстого материала (например, брошюр) это расстояние равно 1–2-кратной толщине материала.
В высекальной машине можно корректировать положение штампа относительно этикетки путем поворота планшайбы со смонтированными на ней зажимными кронштейнами и штампом. Разворот планшайбы происходит в результате освобождения внутри зоны высечки зажимного винта и последующего изменения длины шатуна механизма поворота планшайбы при помощи винтового механизма. Перестановка планшайбы может быть предпринята также во время производственного процесса для устранения погрешности высечки.
|
|
|
